1. Проблемы и важность усталости
В системах клапанов компоненты обычно должны выдерживать непрерывные воздействия от жидкости, колебания давления и изменения температуры. Например, в нефтяных трубопроводах клапаны необходимо противостоять периодическим изменениям давления, и эти колебания давления ставят высокие потребности в структуре материала компонентов клапана. При длительном повторном напряжении детали подвержены утомляемому повреждению, что приводит к сбое клапана, что, в свою очередь, влияет на безопасность и надежность всей системы трубопровода.
Устойчивость к усталости Запасные части клапана непосредственно связан с сроком службы и безопасности клапанов. Улучшив устойчивость к усталости, срок службы клапанов может быть значительно расширен, частота обслуживания и замены может быть уменьшено, время простоя может быть уменьшено, а экономика и безопасность системы могут быть улучшены.
2. Улучшение устойчивости к усталости в процессе точной ковки
Процесс точной ковки является одной из оснований для обеспечения устойчивости к усталости от расколов частей клапана. По сравнению с традиционным литьем или другими технологиями обработки, процесс ковки может сделать зерна металлических материалов более однородными и плотными благодаря высокотемпературной пластической деформации, тем самым улучшая механические свойства материала. Преимущество точной ковки состоит в том, что она может эффективно снизить внутренние дефекты, такие как поры и включения, которые часто являются отправной точкой усталостных трещин в материалах.
Единая зерновая структура: точная ковкость может сделать металлические зерна более однородными и тонкими. Единость и тонкость зерен имеют решающее значение для повышения устойчивости к силе и усталости материала. Структура тонкой зерна может эффективно рассеять напряжение и улучшить сопротивление материала к распространению трещин, тем самым увеличивая усталостную жизнь.
Снижение внутреннего напряжения: традиционные процессы литья часто вызывают большое внутреннее напряжение внутри деталей, что может легко стать источником усталостного перелома. Благодаря точной технологии ковки, процесс температуры и деформации материала может быть лучше контролируется, внутреннее напряжение может быть уменьшено, а устойчивость к усталости может быть эффективно улучшено.
3. Структурная конструкция оптимизации улучшает устойчивость к усталости
В дополнение к процессу ковки, структурный дизайн распределений деталей клапанов также играет важную роль в повышении устойчивости к усталости. Конструкция деталей клапана должна учитывать такие факторы, как условия стресса, ограничение усталости материала и рабочая среда, а также оптимизировать структуру, чтобы сделать ее более адаптируемой к долгосрочной повторной нагрузке.
Оптимизированная геометрия: анализируя напряжение компонентов клапана, дизайнеры могут оптимизировать геометрию компонентов, чтобы избежать концентрации напряжения. Например, использование постепенного конструкции перехода или плавного перехода может эффективно снизить концентрацию напряжения и снизить риск инициации усталости трещины из -за концентрации стресса.
Увеличивайте ключевые детали: для частей деталей клапана, которые часто подвергаются напряжению, таким как стебли клапанов, герметизирующие сиденья и т. Д., Использование конструкции армирования или повышенная толщина материала может улучшить сопротивление усталости этих ключевых частей. Кроме того, для частей, которые подвергаются высоким циклическим нагрузкам, их прочность и вязкость материала также могут быть увеличены, чтобы адаптироваться к долгосрочному повторному напряжению.
Разумная конструкция предварительной нагрузки: в некоторых деталях клапана, таких как уплотнения и разъемы, разумная конструкция предварительной нагрузки может избежать частых колебаний нагрузки, вызванных ослаблением и снижением риска повреждения усталости.
